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钢管外防护水性涂料及其制备方法

阅读：392发布：2023-02-23

专利汇可以提供钢管外防护水性涂料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明钢管外防护水性涂料，其各原料组分的质量百分比为：水性环氧乳液20.0～35.0%；水性丙烯酸树脂 I 15.0～25.0%；水性丙烯酸树脂II 15.0～25.0%；丙二醇0.5～2.0%；乙二醇丁醚2.0～5.0%；防闪锈剂0.1～1.0%；腐蚀抑制剂 0.5～1.0%；耐盐雾助剂0.5～2.0%；杀菌剂 0.1～0.5%；润湿剂0.1～0.5%；消泡剂0.05～0.5%；增稠剂 0.1～1.0%；去离子水21.3～27.5%；其制备步骤为：⑴原料准备；⑵配料与分散；⑶过滤和包装。本发明为清漆体系，其干膜厚度仅为20～30微米，附着力、耐腐蚀、耐水渗透性能良好；涂层表面光泽度可达90°，耐盐雾性能可达300小时以上，户外耐候性可达到1年以上。，下面是钢管外防护水性涂料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种钢管外防护水性涂料，其特征在于，其各原料组分的重量百分比为：
水性环氧乳液 20.0～35.0%；
水性丙烯酸树脂I 15.0～25.0%；
水性丙烯酸树脂II 15.0～25.0%；
丙二醇 0.5～2.0%；
乙二醇丁醚 2.0～5.0%；
防闪锈剂 0.1～1.0%；
腐蚀抑制剂 0.5～1.0%；
耐盐雾助剂 0.5～2.0%；
杀菌剂 0.1～0.5%；
润湿剂 0.1～0.5%；
消泡剂 0.05～0.5%；
增稠剂 0.1～1.0%；
去离子水 21.3～27.5%。
2.根据权利要求1所述的钢管外防护水性涂料，其特征在于，所述水性环氧乳液为STW6140，固含量为50%。
3.根据权利要求1所述的钢管外防护水性涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂I为丙烯酸乳液AC2403，固含量为47%。
4.根据权利要求1所述的钢管外防护水性涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂II为水性环氧改性丙烯酸树脂YG-EA670，固含量为72%。
5.根据权利要求1所述的钢管外防护水性涂料，其特征在于，所述防闪锈剂为Ascotran-H14；所述腐蚀抑制剂为NALZIN FA179；所述耐盐雾助剂为Asxonium-114。
6.根据权利要求1所述的钢管外防护水性涂料，其特征在于，所述杀菌剂为B-401；所述润湿剂为EW-105；所述消泡剂为AFCONA 2501；所述增稠剂为COAPUR 830W。
7.根据权利要求1所述的钢管外防护水性涂料，其特征在于，所述去离子水的电导率≤0.1us/cm，水温为25℃。
8.一种如权利要求1所述的钢管外防护水性涂料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）原料准备
各原料组分的质量百分比为：
水性环氧乳液 20.0～35.0%；
水性丙烯酸树脂I 15.0～25.0%；
水性丙烯酸树脂II 15.0～25.0%；
丙二醇 0.5～2.0%；
乙二醇丁醚 2.0～5.0%；
防闪锈剂 0.1～1.0%；
腐蚀抑制剂 0.5～1.0%；
耐盐雾助剂 0.5～2.0%；
杀菌剂 0.1～0.5%；
润湿剂 0.1～0.5%；
消泡剂 0.05～0.5%；
增稠剂 0.1～1.0%；
去离子水 21.3～27.5%；
（2）配料与分散
①依次将水性环氧乳液、水性丙烯酸树脂I和水性丙烯酸树脂II放入拉缸中，启动分散机，按300～400转/分钟的转速进行分散，将其混合均匀；
②将按步骤（1）的质量百分比准备的其他原料依次放入拉缸中，启动分散机，按500～
600转/分钟的转速进行搅拌，边搅拌边加入原料；
原料添加完毕后，按1000～1200转/分钟的转速搅拌20～30分钟，获得分散均匀的混合料；
所述混合料无需研磨；
（3）过滤和包装
将步骤（2）分散均匀的混合料放入成品釜中，开启搅拌机进行搅拌，在搅拌机出口处设置过滤网；将出自成品釜的混合料边过滤边进行产品包装。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的水性环氧乳液为STW6140，固含量为50%；所述的水性丙烯酸树脂I为丙烯酸乳液AC2403，固含量为47%；所述的水性丙烯酸树脂II为水性环氧改性丙烯酸树脂YG-EA670，固含量为72%。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的去离子水的电导率≤0.1us/cm，水温为25℃。

说明书全文

钢管外防护水性涂料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及涂料技术领域，具体地说，是适用于钢质管道外层防护用的水性涂料及其制备方法。

背景技术

[0002] 利用金属管道进行生活和工业资源的输送已是现阶段城镇建设和工业上采用的常见手段，如：城镇供气、供水、供热输送；工业化石油输送、天然气输送等等。在利用管道的输送中，对金属管道的保护是尤为重要的。以前，主要是采取溶剂型涂料对金属管道的外表面进行保护。随着溶剂型涂料对人类环境的影响日益显现以及溶剂型涂料产生的一系列事件，人们的环保意识在不断提高，限制溶剂型涂料生产与使用的环保法规在许多国家颁布和实施。因此，涂料生产企业在研究用对环境影响小的水性涂料替代溶剂型涂料。

[0003] 水性涂料又称为水基涂料、水分散涂料，是以水作为主要溶剂或者分散介质，树脂作为分散相，水作为连续相的环保涂料，它具有VOC（挥发性有机化合物——这里是指会产生危害的那一类挥发性有机物）含量低、无异味、不燃烧且毒性低等优点。与溶剂型涂料相比，水性涂料的组分复杂，通常包含多种添加剂，而这些添加剂常常会影响水性涂料涂膜的性能，尤其是耐水汽渗透性能与耐腐蚀性能。因此，制造水性涂料的技术难度较大。水性涂料在过去一度是涂料界的禁区，在较长时间内几乎没有大的突破。

[0004] 目前已有的钢质管道外层防护用水性涂料一般的耐盐雾性能可达到300小时以上，但几乎全部都是色漆体系，在加入了大量的防腐颜填料后其干膜的厚度至少达到50～60微米，不仅成本高、耗料多，且涂膜的光泽一般。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于解决上述问题，提供一种钢管外防护水性涂料，为清漆体系，其干膜厚度仅为20～30微米，不仅耗料少，而且该涂料的光泽较高，可达90以上，耐盐雾性能可达到300小时以上，户外耐候性可达到1年以上，能有效地提高钢管外防护水性涂料的质量和使用效果。本发明的第二个目的是，提供所述钢管外防护水性涂料的制备方法。

[0006] 为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

[0007] 一种钢管外防护水性涂料，其特征是，其各原料组分的重量百分比为：水性环氧乳液 20.0～35.0%；
水性丙烯酸树脂I 15.0～25.0%；
水性丙烯酸树脂II 15.0～25.0%；
丙二醇 0.5～2.0%；
乙二醇丁醚 2.0～5.0%；
防闪锈剂 0.1～1.0%；
腐蚀抑制剂 0.5～1.0%；
耐盐雾助剂 0.5～2.0%；
杀菌剂 0.1～0.5%；
润湿剂 0.1～0.5%；
消泡剂 0.05～0.5%；
增稠剂 0.1～1.0%；
去离子水 21.3～27.5%。

[0008] 可选的，所述水性环氧乳液为STW6140，固含量为50%。

[0009] 可选的，所述水性丙烯酸树脂I为丙烯酸乳液AC2403，固含量为47%。

[0010] 可选的，所述水性丙烯酸树脂II为水性环氧改性丙烯酸树脂YG-EA670，固含量为72%。

[0011] 可选的，所述防闪锈剂为Ascotran-H14；所述腐蚀抑制剂为NALZIN FA179；所述耐盐雾助剂为Asxonium-114。

[0012] 可选的，所述杀菌剂为B-401；所述润湿剂为EW-105；所述消泡剂为AFCONA 2501；所述增稠剂为COAPUR 830W。

[0013] 可选的，所述去离子水的电导率≤0.1us/cm，水温为25℃。

[0014] 为实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案。

[0015] 一种钢管外防护水性涂料的制备方法，其特征是，包含以下步骤：（1）原料准备
各原料组分的质量百分比为：
水性环氧乳液 20.0～35.0%；
水性丙烯酸树脂I 15.0～25.0%；
水性丙烯酸树脂II 15.0～25.0%；
丙二醇 0.5～2.0%；
乙二醇丁醚 2.0～5.0%；
防闪锈剂 0.1～1.0%；
腐蚀抑制剂 0.5～1.0%；
耐盐雾助剂 0.5～2.0%；
杀菌剂 0.1～0.5%；
润湿剂 0.1～0.5%；
消泡剂 0.05～0.5%；
增稠剂 0.1～1.0%；
去离子水 21.3～27.5%；
（2）配料与分散
①依次将水性环氧乳液、水性丙烯酸树脂I和水性丙烯酸树脂II放入拉缸中，启动分散机，按300～400转/分钟的转速进行分散，将其混合均匀；
②将按步骤（1）的质量百分比准备的其他原料依次放入拉缸中，启动分散机，按500～
600转/分钟的转速进行搅拌，边搅拌边加入原料；
③原料添加完毕后，按1000～1200转/分钟的转速搅拌20～30分钟，获得分散均匀的混合料；所述混合料无需研磨；
（3）过滤和包装
将步骤（2）分散均匀的混合料放入成品釜中，开启搅拌机进行搅拌，在搅拌机出口处设置过滤网；将出自成品釜的混合料边过滤边进行产品包装。

[0016] 可选的，步骤（1）所述的水性环氧乳液的固含量为50%；所述的水性丙烯酸树脂I为丙烯酸乳液AC2403，固含量为47%；所述水性丙烯酸树脂II为水性环氧改性丙烯酸树脂YG-EA670，固含量为72%。

[0017] 进一步，步骤（1）所述的去离子水的电导率≤0.1us/cm，水温为25℃。

[0018] 本发明的积极效果是：（1）为清漆体系，它以水为分散介质，采用两种水性丙烯酸树脂与一种水性环氧乳液进行复配，得到的漆膜在碳钢基材上可形成致密的涂层，其干膜厚度仅为20～30微米，不仅耗料少，且具有优异的附着力、耐水渗透性能，使涂层能抵御外来介质的腐蚀，使涂层有能媲美于溶剂型涂层的耐盐雾性能。

[0019] （2）该水性涂料涂装后，涂层表面平整光亮，镜面光泽度可达90°（Gardiner60°），具有较好的装饰性能。

[0020] （3）该水性涂料的耐盐雾性能可达到300小时以上，户外耐候性可达到1年以上。

[0021] （4）挥发性有机化合物的含量极低，经SGS检测：其VOC含量仅为32g/L，不会造成空气的污染，能满足环保的要求，有利于提高生产和涂装工人的身体健康，同时大大降低了对有机溶剂等石油资源的消耗，使产品的价格更低、无气味、不可燃，生产、运输、贮存和使用过程中的安全性大大提高。

[0022] （5）该水性涂料在使用中可简化涂装工序而大幅提高工效、降低施工费用；而且涂层的寿命长久可靠，能保护延长设施构件的使用寿命，大大减少设备的维修次数：减少因腐蚀所造成的巨大的资源和能源消耗；利国利企利民。

具体实施方式

[0023] 以下给出本发明钢管外防护水性涂料及其制备方法的具体实施方式，给出3个实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

[0024] 实施例1（一）一种钢管外防护水性涂料的制备方法，包含以下步骤：
（1）原料准备
各原料组分的质量百分比为：
水性环氧乳液 35.0%，采用上海树脂厂生产的STW6140水性环氧乳液产品，其固含量为50%。

[0025] 水性丙烯酸树脂I 15.0%，采用欧宝迪树脂有限公司生产的AC2403水性丙烯酸树脂产品，其固含量为47%。

[0026] 水性丙烯酸树脂II 15.0%，采用北京阳光汇德环保科技有限公司生产的YG-EA670的水性环氧改性丙烯酸树脂产品，其固含量为72%。

[0027] 丙二醇 0.5%，采用市场有售的丙二醇产品。

[0028] 乙二醇丁醚 5.0%，采用市场有售的乙二醇丁醚产品。

[0029] 防闪锈剂 0.1%，采用Ascotec公司生产的、品名为Ascotran-H14的防闪锈剂产品。

[0030] 腐蚀抑制剂 1.0%，采用海明斯公司生产的、品名为NALZIN FA179的腐蚀抑制剂产品。

[0031] 耐盐雾助剂 0.5%，采用Ascotec公司生产的、品名为Asxonium-114的耐盐雾助剂产品。

[0032] 杀菌剂 0.1%，采用距零化工公司生产的、品名为B-401的杀菌剂产品。

[0033] 润湿剂 0.5%，采用距零化工公司生产的、品名为EW-105的润湿剂产品。

[0034] 消泡剂 0.05%，采用AFCONA公司生产的、品名为AFCONA 2501的消泡剂产品。

[0035] 增稠剂 1.0%，采用COATEX公司品生产的、名为COAPUR 830W的增稠剂产品。

[0036] 去离子水 26.25%，采用电导率≤0.1us/cm，水温为25℃的去离子水。

[0037] （2）配料与分散①依次将所述水性环氧乳液、水性丙烯酸树脂I和水性丙烯酸树脂II放入拉缸中，启动分散机，按300～400转/分钟的转速进行分散，将其混合均匀。

[0038] ②将按步骤（1）的质量百分比准备的其他原料依次放入拉缸中，启动分散机，按500～600转/分钟的转速进行搅拌，边搅拌边加入原料。

[0039] 原料添加完毕后，按1000～1200转/分钟的转速搅拌20～30分钟，获得分散均匀的混合料；。

[0040] 所述混合料无需研磨。

[0041] （3）过滤和包装将步骤（2）分散均匀的混合料放入成品釜中，开启搅拌机进行搅拌，在搅拌机出口处设置过滤网；将出自成品釜的混合料边过滤边进行产品包装。

[0042] （二）对实施例1制备的钢管外防护水性涂料的性能测试对实施例1制备的钢管外防护水性涂料及涂层的物理性能和涂层性能进行测试，其测试结果见以下表1和表2。

[0043] 表1. 实施例1制备的钢管外防护水性涂料的物理性能：。

[0044] 表2. 实施例1制备的钢管外防护水性涂料的涂层性能：。

[0045] 实施例2（一）一种钢管外防护水性涂料的制备方法，包含以下步骤：
（1）原料准备
各原料组分的质量百分比为：
水性环氧乳液 20.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0046] 水性丙烯酸树脂I 25.0%；（采用的原料同实施例1）。

[0047] 水性丙烯酸树脂II 25.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0048] 丙二醇 2.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0049] 乙二醇丁醚 2.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0050] 防闪锈剂 1.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0051] 腐蚀抑制剂 0.5%，（采用的原料同实施例1）。

[0052] 耐盐雾助剂 2.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0053] 杀菌剂 0.5%，（采用的原料同实施例1）。

[0054] 润湿剂 0.1%，（采用的原料同实施例1）。

[0055] 消泡剂 0.5%，（采用的原料同实施例1）。

[0056] 增稠剂 0.1%，（采用的原料同实施例1）。

[0057] 去离子水 21.3%，（采用的原料同实施例1）。

[0058] （2）配料与分散（同实施例1）。

[0059] （3）过滤和包装（同实施例1）。

[0060] 实施例3（一）一种钢管外防护水性涂料的制备方法，包含以下步骤：
（1）原料准备
各原料组分的质量百分比为：
水性环氧乳液 25.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0061] 水性丙烯酸树脂I 20.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0062] 水性丙烯酸树脂II 20.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0063] 丙二醇 1.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0064] 乙二醇丁醚 3.0%，（采用的原料同实施例1）。

[0065] 防闪锈剂 0.5%，（采用的原料同实施例1）。

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